[/b]Na poziomej płaszczyźnie spoczywa drewniana kula o masie m =1kg. Pocisk pistoletowy o masie m= 5g przebija kulę wzdłuż poziomej średnicy. Prędkość pocisku przed zderzeniem z kulą wynosiła 500 m/s, a po przebiciu kuli 150 m/s. Z jaką prędkością porusza się kula po przejściu przez nią pocisku?
p (kuli początkowy)=m*V=1 kg *0 m/s=0kg*m/s
p (pocisku początkowy)=m*V= 0,005 kg*500m/s=2,5 kg*m/s
p(pocisku końcowy)=m*V=0,005 kg*150m/s=0,75 kg*m/s
2,5kg*m/s -0,75kg*m/s=1,75kg*m/s
p=m*V
1,75 kg*m/s=1kg*V
V=1,75 m/s
Jaką drogę przebedzie łyżwiarz rozpędzony do prędkości v0=10m/s dzięki posiadanej energii kinetycznej, jeśli współczynnik tarcia łyżew o lód f=0,1.
Zakładamy, że ruch odbywa się ze stałym przyspieszeniem (stała siła tarcia łyżew o lód powoduje stałe opóźnienie ruchu).
Siła tarcia łyżew o lód ma stale kierunek zgodny z kierunkiem prędkości, czyli można potraktować siłę i drogę jak dwa równoległe wektory.
Zadanie:
Do łódki o masie 30 kg wskakuje chłopiec o masie 60 kg biegnący z prędkością 6m/s. Jaką prędkość uzyska łódka tuż po wskoczeniu chłopca?
Musimy powiązać ze sobą pędy przed i po zderzeniu.
pęd przed zderzeniempęd po zderzeniu
pęd chłopcapęd łódki = 0pęd chłopca i łódki razem
pchł = m chł ∙ V chłpł = mł ∙ 0pchł+ł = (m chł + mł) ∙ V końcowe
Z zasady zachowania pędu mamy:
pcałkowity_przed zderzeniem = pcałkowity_po zderzeniu
Czyli
pchł_przed zderzeniem + pł_przed zderzeniem = pchł+ł_po zderzeniu
Zatem
m chł ∙ V chł + 0 = (m chł +mł) ∙ V końcowe
Po podzieleniu obu stron równania przez nawias z prawej strony i zamianie stron równania otrzymamy wzór końcowy:
Stąd można wyliczyć wartość prędkości:
Jak widać, łódka przyhamowała nieco ruch chłopca, bo jego prędkość zmalała. Jednocześnie chłopiec rozpędził (poruszył) łódkę.
Powyższą sytuację, w której jedno rozpędzone ciało łączy się z drugim, a później oba ciała poruszają się razem nasi nazwę zderzenia niesprężystego.